ES2264319A1 - Aparamenta modular de alta tension. - Google Patents

Aparamenta modular de alta tension.

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ES2264319A1
ES2264319A1 ES200400933A ES200400933A ES2264319A1 ES 2264319 A1 ES2264319 A1 ES 2264319A1 ES 200400933 A ES200400933 A ES 200400933A ES 200400933 A ES200400933 A ES 200400933A ES 2264319 A1 ES2264319 A1 ES 2264319A1
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modular
bars
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ES200400933A
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Jaime Lopez Diez
Alberto Lorenzo Michelena
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Ormazabal Distribucion Primaria SA
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Ormazabal Distribucion Primaria SA
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02BBOARDS, SUBSTATIONS OR SWITCHING ARRANGEMENTS FOR THE SUPPLY OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02B1/00Frameworks, boards, panels, desks, casings; Details of substations or switching arrangements
    • H02B1/20Bus-bar or other wiring layouts, e.g. in cubicles, in switchyards
    • H02B1/22Layouts for duplicate bus-bar selection
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02BBOARDS, SUBSTATIONS OR SWITCHING ARRANGEMENTS FOR THE SUPPLY OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02B13/00Arrangement of switchgear in which switches are enclosed in, or structurally associated with, a casing, e.g. cubicle
    • H02B13/02Arrangement of switchgear in which switches are enclosed in, or structurally associated with, a casing, e.g. cubicle with metal casing
    • H02B13/035Gas-insulated switchgear

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Gas-Insulated Switchgears (AREA)

Abstract

Aparamenta modular de alta tensión. La presente invención trata de un dispositivo de alta tensión de al menos dos juegos de barras que comprende un sistema de conmutación de barras de un único elemento móvil y un sistema de seccionamiento / seccionamiento - puesta a tierra y corte conexión, siendo este último sistema idéntico al empleado en simple barra, de tal manera que el conjunto formado por ambos sistemas tiene como resultado una aparamenta modular de alta tensión.

Description

Aparamenta modular de alta tensión.
Objeto de la invención
La presente invención se refiere a una aparamenta de alta tensión para instalaciones de al menos dos juegos de barras que consta de dos módulos independientes, conectados en serie, un primer módulo que aloja un sistema de conmutación de barras compuesto por un único elemento móvil y un segundo módulo que incorpora un sistema de seccionamiento/seccionamiento -puesta a tierra y corte- conexión que comprende un seccionador/seccionador de puesta a tierra de tres posiciones y un interruptor automático, siendo este último similar al utilizado en esquemas de simple barra.
Antecedentes de la invención
Los dispositivos de maniobra de la red han evolucionado a lo largo de los años, desde dispositivos instalados en las paredes de los edificios o en postes hasta dispositivos instalados en equipos prefabricados y probados en fábrica. Estos equipos habitualmente denominados como celdas, pueden disponer de diferentes compartimentos: compartimento de barras, compartimento del interruptor, compartimento de conexiones, compartimento de baja tensión, etc.
El compartimento de barras generalmente formado por una envolvente metálica, contiene las barras del circuito principal. Existen varias formas de alimentar una instalación, de esta manera se pueden tener diferentes configuraciones de barras, como por ejemplo:
-
Simple barra: cuando sólo existe un único circuito de alimentación.
-
Doble barra: cuando existen dos circuitos de alimentación, conectando el segundo circuito de alimentación en caso de que el primero se encuentre fuera de servicio debido a una falta o mantenimiento.
Habitualmente en aquellas instalaciones que tienen una configuración de doble barra, cada juego de barras se encuentra ubicado en un compartimento independiente, reduciendo de esta manera la extensión de cualquier incidente interno. Normalmente estos compartimentos están situados en la parte superior trasera de la celda y pueden estar montados de diferente manera, como por ejemplo una encima de otra o habitualmente una detrás de la otra.
Dichos compartimentos pueden utilizar como medio aislante el aire u otro tipo de gas, como por ejemplo el SF_{6}, con objetivo de reducir la distancia entre barras, consiguiendo así una envolvente más compacta e inmune a las condiciones exteriores de humedad, contaminación, etc.
Cada juego de barras incorpora sus propios elementos de maniobra que están ubicados en compartimentos independientes, como pueden ser un seccionador de tres posiciones (conectado-seccionado-puesta a tierra) y un seccionador de dos posiciones (conectado-seccionado) ó dos seccionadores de tres posiciones (conectado-seccionado-puesta a tierra).
Obviamente, cada uno de los seccionadores de cada juego de barras tiene como función la puesta en servicio del circuito de alimentación al que pertenece.
En caso de que el primer circuito de alimentación vaya a quedar fuera de servicio, se debe conectar el segundo circuito de alimentación sin que dicho cambio de barras provoque una interrupción del suministro de energía eléctrica, teniendo en cuenta que, en servicio permanente, sólo debe estar conectado un único juego de barras.
Con objeto de permitir este funcionamiento, se utiliza un enclavamiento mecánico entre los accionamientos de los seccionadores, de forma que cuando uno esté abierto el otro esté cerrado y viceversa.
La utilización del enclavamiento mecánico entre los accionamientos de los seccionadores y su instalación en serie con un interruptor automático o un interruptor de corte en carga, supone la realización de un nuevo diseño, diferente al utilizado en simple barra, lo que supone una mayor complejidad de los mencionados accionamientos, una menor fiabilidad de su funcionamiento frente a una solución más simple y un incremento de su coste.
Existen diferentes realizaciones del sistema de maniobra, que puede estar compuesto por ejemplo, por varios elementos de maniobra o un único elemento de maniobra, asociados a un interruptor automático o un interruptor de corte en carga que desempeña la función de corte-conexión. En este sentido, se puede citar la Patente de invención US 4268890, donde se describe una combinación de un sistema de conmutación de barras compuesto por un único elemento de maniobra, que desempeña también las funciones de seccionamiento/seccionamiento -puesta a tierra y de corte- conexión, donde sólo existe una cámara de corte para las tres fases. Esta arquitectura presenta el inconveniente de que dispone de una cámara de corte común para las tres fases, lo que supone una mayor degradación del aislamiento gaseoso en cada maniobra y en consecuencia una mayor degradación de los materiales aislantes.
Descripción de la invención
La aparamenta objeto de la invención incorpora un sistema de conmutación de barras que es independiente del sistema de seccionamiento- puesta a tierra y corte-conexión, de tal manera que permite utilizar un único sistema de seccionamiento -puesta a tierra y corte- conexión para las dos barras que se conectará en serie con el sistema de conmutación de barras.
De esta manera, se puede utilizar el mismo sistema de corte-conexión que se utiliza en los esquemas de simple barra.
El sistema de conmutación de barras está compuesto por un conmutador de dos posiciones o un conmutador de cuatro posiciones, con la particularidad de que el conmutador consiste en un único elemento que puede ser deslizante o rotativo, pudiendo ser en este último caso del tipo de doble contacto o del tipo de charnela, que consigue realizar la operación de maniobra de uno a otro embarrado, sin interrupción del suministro de la energía eléctrica aguas abajo.
El conmutador de dos posiciones esta conectado, en serie, a un seccionador/seccionador de puesta a tierra de tres posiciones y a un interruptor automático o un interruptor de corte en carga, de tal forma que el esquema que queda aguas abajo del conmutador de dos posiciones, es la misma celda de corte-conexión utilizada en el esquema de simple barra, con la única diferencia respecto a este de que al ser una instalación de al menos dos juegos de barras, se le añade el módulo correspondiente a la conmutación de barras.
De esta manera, al existir un único seccionador, se prescinde del enclavamiento mecánico empleado actualmente entre los accionamientos de los seccionadores de cambio de barras y, por tanto, se simplifica el accionamiento, obteniendo así unos equipos más simples, asegurando una mayor fiabilidad en el funcionamiento y disminuyendo su coste.
La forma de ejecución puede ser variada, existiendo la posibilidad de encontrar, por ejemplo, elementos de maniobra instalados, en el interior de un módulo o separados en diferentes módulos. En este último caso, la aparamenta objeto de la invención estaría compuesta por dos módulos en los que se dividen por un lado el conmutador y por otro lado el resto de elementos de la aparamenta, obteniendo así un conjunto de módulos unidos, que facilitan las tareas de fabricación y las operaciones de sustitución en caso de deterioro de alguno de los elementos.
El sistema de acoplamiento empleado entre dichos módulos depende de la estanqueidad de los mismos. De esta manera, se pueden encontrar realizaciones en los que el fluido dieléctrico es el aire y por tanto el acoplamiento entre módulos se puede realizar por ejemplo mediante pasabarras, pasatapas o conjunto de unión, como el descrito en la Patente de invención ES 2037590. En caso de que los compartimentos deben ser estancos, el acoplamiento entre ellos se realiza mediante conjunto de unión.
Los juegos de barras pueden ser exteriores a los módulos o pueden ir incorporados en ellos, pudiendo estar en este último caso acompañados por el resto de elementos o separados en módulos independientes.
También se ha previsto la posibilidad de que el conmutador sea de cuatro posiciones, incluyendo la función de seccionamiento y puesta a tierra quedarían alojados en el primer módulo y conectados en serie a un segundo módulo que alojaría el interruptor automático o el interruptor de corte en carga.
Descripción de los dibujos
Figura 1. - Representa un esquema habitual, según el estado de la técnica anterior, para instalaciones de dos juegos de barras, donde los juegos de barras (3) y (4) van separados en diferentes compartimentos junto con sus respectivos seccionadores.
Figura 2. - Representa un esquema similar de la figura 1 pero en el cual los juegos de barras (3) y (4) son exteriores a los compartimentos de los seccionadores.
Figura 3. - Representa un esquema de la aparamenta modular objeto de la invención para instalaciones de dos juegos de barras (3) y (4), con un conmutador de dos posiciones (2), donde los juegos de barras son exteriores al compartimento del conmutador de dos posiciones (2).
Figura 4. - Representa un esquema de la aparamenta modular objeto de la invención para instalaciones de dos juegos de barras (3) y (4), con un conmutador de dos posiciones (2), donde los juegos de barras van incorporados en el compartimento (8) del conmutador de dos posiciones (2).
Figura 5. - Representa un esquema de la aparamenta modular objeto de la invención para instalaciones de dos juegos de barras (3) y (4), con un conmutador de dos posiciones (2), donde los juegos de barras van separados en diferentes compartimentos y el conmutador de dos posiciones (2) va incorporado en otro compartimento independiente (8).
Figura 6. - Representa un esquema de la aparamenta modular objeto de la invención para instalaciones de dos juegos de barras (3) y (4), con un conmutador de cuatro posiciones (10), donde los juegos de barras son exteriores al compartimento (8) del conmutador de cuatro posiciones (10).
Figura 7. - Representa un esquema de la aparamenta modular objeto de la invención para instalaciones de dos juegos de barras (3) y (4), con un conmutador de cuatro posiciones (10), donde los juegos de barras van incorporados en un compartimento (8) del conmutador de cuatro posiciones (10).
Figura 8. - Representa un esquema de la aparamenta modular objeto de la invención para instalaciones de dos juegos de barras (3) y (4), con un conmutador de cuatro posiciones (10), donde los juegos de barras van separados en diferentes compartimentos y el conmutador de cuatro posiciones (10) va incorporado en otro compartimento independiente (8).
Realización preferente de la invención
En las figuras 1 y 2 se representa el esquema habitual para una aparamenta de alta tensión (1) para instalaciones de dos juegos de barras (3) y (4), donde los juegos de barras van separados en diferentes compartimentos, cada uno con su respectivo seccionador, incorporando el correspondiente enclavamiento mecánico entre los accionamientos de los seccionadores.
En concreto, en la figura 1 se ha representado un esquema en el cual los juegos de barras (3) y (4) están alojados en el interior del compartimento de sus respectivos seccionadores, mientras que en la figura 2 los juegos de barras (3) y (4) son exteriores a los compartimentos de los seccionadores.
En compartimento aparte se disponen el interruptor de corte en carga o el interruptor automático.
En la figura 3, 4 y 5, se representa una primera realización para la aparamenta objeto de la invención que incorpora un sistema (12) de conmutación de barras que comprende un conmutador de dos posiciones (2) (cerrado en 15 - cerrado en 16) compuesto por un único contacto móvil que asegura siempre un contacto físico entre el embarrado principal (3) y (4) y la derivación (5), de tal forma que la transición del embarrado (3) al embarrado (4) y viceversa se realiza sin interrupción del suministro de la energía eléctrica.
En posición cerrado, en (3) o (4), el contacto móvil del conmutador de dos posiciones (2) está en conexión con el contacto fijo (15, 16) unido al embarrado general (3) y (4). Durante la maniobra de transferencia de barras, a medida que el contacto móvil abandona el contacto fijo (15) y (16) correspondiente al embarrado (3) y (4), pero antes de llegar a abandonarlo, pasa a contactar con el otro contacto fijo, de tal manera que durante un breve lapso de tiempo, el contacto móvil está en contacto con ambos embarrados, para finalmente conmutar a uno de ellos.
Este conmutador de dos posiciones (2) va incorporado en un módulo (8), el cual va instalado en serie con otro módulo (9) que incorpora un seccionador/seccionador de puesta a tierra de tres posiciones (6) y un interruptor automático (7), de tal forma que el esquema que queda aguas abajo del conmutador de dos posiciones, es la misma celda de interruptor automático utilizada en los esquemas de simple barra.
En la figura 3, los juegos de barras (3) y (4) son exteriores al módulo (8) que incorpora el conmutador de dos posiciones (2) y se conectan a los pasatapas (13) del módulo (8) a través de conectores o bornas. El conmutador de dos posiciones (2) va incorporado en el interior de un módulo (8) aislado en SF_{6} donde se alojan también los contactos fijos (15) y (16) correspondientes a los embarrados (3) y (4).
Por otro lado, en otro módulo diferente (9) aislado en SF_{6} y acoplado al módulo (8) mediante un sistema de acoplamiento (14), están instalados en serie al conmutador de dos posiciones (2), un seccionador/seccionador de puesta a tierra de tres posiciones (6) y un interruptor automático (7) que desempeña la función de corte-conexión, de tal manera que el módulo (9) es el mismo que se utiliza en los esquemas de simple barra.
En la figura 4 se representa un esquema similar al de la figura 3 pero en el cual las barras (3) y (4) van incorporadas en el compartimento (8) del conmutador de dos posiciones.
En la figura 5 se representa un esquema similar al de la figura 3 pero en el cual los dos juegos de barras (3) y (4) van separados en compartimentos diferentes.
En las figuras 6, 7 y 8 se representa una solución alternativa en la cual, en el interior del módulo (8) se aloja un conmutador de cuatro posiciones (10), cerrado en (15), cerrado en (16), seccionamiento y puesta a tierra.
En esta solución, en el otro módulo (9) se aloja el interruptor automático (11).
En la figura 6, se representa un esquema en el cual los dos juegos de barras (3) y (4) son exteriores, mientras que en la figura 7 se alojan en el interior del módulo (8) y en la figura 8 van alojados en módulos independientes.

Claims (13)

1. Aparamenta modular de alta tensión para instalaciones de al menos dos juegos de barras caracterizada porque incorpora un sistema (12) de conmutación de barras (3) y (4) que comprende un único elemento móvil (2), independiente del sistema (5) de seccionamiento/seccionamiento -puesta a tierra (6) y corte- conexión (7).
2. Aparamenta modular de alta tensión, según reivindicación 1ª, caracterizada porque el elemento conmutador (2) es rotativo del tipo charnela.
3. Aparamenta modular de alta tensión, según reivindicación 2ª, caracterizado porque el elemento conmutador (2) es de dos posiciones, de conexión en (15) o en (16).
4. Aparamenta modular de alta tensión, según reivindicación 3ª, caracterizado porque el conmutador de dos posiciones (2) realiza la transición desde el juego de barras (3) al juego de barras (4) y viceversa sin interrumpir el suministro de energía eléctrica.
5. Aparamenta modular de alta tensión según reivindicación 4ª, caracterizado porque el sistema (5) de seccionamiento -puesta a tierra y corte- conexión, asociado al elemento conmutador (2) de dos posiciones, comprende un seccionador/seccionador de puesta a tierra (6) y un interruptor de corte en carga o un interruptor automático (7), siendo el sistema (5) similar al utilizado en esquemas de simple barra.
6. Aparamenta modular de alta tensión según reivindicaciones 3ª y 5ª, caracterizado porque el conmutador de dos posiciones (2) está instalado en un módulo (8) y el seccionador/seccionador de puesta a tierra (6) y el interruptor automático (7) están instalados en un segundo módulo (9), independiente del módulo (8), conectándose en serie ambos módulos.
7. Aparamenta modular de alta tensión según reivindicación 3ª y 5ª, caracterizado porque el conmutador de dos posiciones (2), el seccionador/seccionador de puesta a tierra (6) y el interruptor automático (7) están instalados en el interior de un mismo módulo.
8. Aparamenta modular de alta tensión según reivindicación 1ª, caracterizado porque el elemento conmutador (10) es de cuatro posiciones, de conexión en (15) o (16), seccionamiento y puesta a tierra.
9. Aparamenta modular de alta tensión según reivindicación 8ª, caracterizado porque el conmutador de cuatro posiciones (10) lleva asociado en serie un interruptor de corte en carga o un interruptor automático (11).
10. Aparamenta modular de alta tensión según reivindicación 9ª, caracterizado porque el conmutador de cuatro posiciones (10) está instalado en un módulo (8) y el interruptor automático (11) está instalado en un segundo módulo (9), independiente del módulo (8).
11. Aparamenta modular de alta tensión según reivindicación 9ª, caracterizado porque el conjunto formado por el conmutador de cuatro posiciones (10) y el interruptor automático (11) están instalados en el interior de un mismo módulo.
12. Aparamenta modular de alta tensión según reivindicación 6ª, 7ª, 10ª o 11ª, caracterizado porque dichos módulos contienen un fluido dieléctrico.
13. Aparamenta modular de alta tensión según reivindicación 12ª, caracterizado porque el fluido dieléctrico es SF_{6}.
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